Научное сообщество давно знает, что страх и тревога вызывают изменения в работе организма — от учащенного сердцебиения до изменения частоты дыхания. Уже известно, что дыхание влияет на активность мозга, особенно в обонятельной системе и лобных отделах. Однако, если в случае страха эти связи были хорошо изучены (например, медленное дыхание у грызунов при «замирании»), то роль учащения дыхания при тревоге оставалась неясной.
Чтобы восполнить этот пробел, исследователи использовали классический поведенческий тест на тревожность — так называемый «крестообразный лабиринт». Он состоит из двух открытых и двух закрытых рукавов, и в его открытых частях крысы, которые предпочитают защищенные пространства, демонстрируют тревожное поведение.
Пока животные свободно исследовали пространство лабиринта, ученые фиксировали частоту их дыхания и электрическую активность в двух зонах мозга: в обонятельной луковице и в медиальной префронтальной коре — области, которая отвечает за эмоции и принятие решений. Запись показателей сопровождалась видеонаблюдением, чтобы точно сопоставить поведение, положение в лабиринте и физиологические данные.
Результаты оказались поразительными. В закрытых рукавах крысы дышали медленно — около 0,5−4 вдохов в секунду. Но стоило им выйти на открытую платформу, как дыхание учащалось до 5−10 вдохов в секунду. Причем даже при одинаковой физической активности дыхание в потенциально «опасных» открытых зонах оставалось более частым, что указывает на эмоциональную природу этого явления.
Самым удивительным стало то, как дыхание синхронизировалось с электрической активностью мозга. Обе исследуемые зоны — обонятельная луковица и префронтальная кора — демонстрировали осцилляции, которые совпадали по своей частоте с ритмом дыхания. Эти дыхательные ритмы становились особенно выраженными в состоянии тревоги. Более того, ученые смогли доказать, что именно носовое дыхание «ведет» за собой активность мозга, а не наоборот.
Дополнительно ученые раскрыли влияние дыхания на гамма-ритмы мозга, связанные с вниманием и обработкой информации. Оказалось, что частота дыхания модулирует активность гамма-волн: в безопасных зонах (при медленном дыхании) преобладали волны около 85 герц, а в тревожных — уже 100 герц. Это может означать, что дыхание не только синхронизирует мозг, но и влияет на то, как именно он воспринимает и перерабатывает информацию в эмоционально насыщенных ситуациях.
Хотя исследование проводилось на крысах, его результаты открывают перспективы для понимания тревоги у людей. Особенно это важно в контексте дыхательных практик и техник осознанности, которые уже используются в терапии тревожных расстройств. Теперь у таких практик появилось нейрофизиологическое обоснование: изменяя дыхание, мы действительно можем влиять на работу ключевых участков мозга, принимающих участие в регуляции эмоций.
Ранее ученые объяснили, что такое фобия и чем она отличается от обычного страха.
